基于氮氧自由基配体的锰和钴双核配合物的分子结构和磁性

合成了2个基于氮氧自由基配体且结构类似的双核配位化合物,其分子式分别为[Mn₂(hfac)₄(NIT-mo-pmy)₂](1)和[Co₂(hfac)₄(NIT-mo-pmy)₂](2),其中hfac=六氟乙酰丙酮,NIT-mo-pmy=2-(2-甲氧基-5′-嘧啶基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉基-3-氧-1-氧自由基。2个配合物均属于三斜晶系P1空间群,其双核配位单元进一步构筑为中心对称的平行四边形分子阵列。变温磁化率的测试表明,在2个配合物中,中心离子和氮氧自由基单元之间存在反铁磁交换作用。借助构效关系研究,分析了磁作用强度的差异。通过适当近似的磁化学模型,对Mn (Ⅱ)配合物的磁性行为进行了定量拟合,并与相关化合物磁作用强度进行了比对、分析。     

碘代化合物存在下的可逆-失活自由基聚合研究进展

碘代化合物存在下的可逆-失活自由基聚合(reversible deactivation radical polymerization,RDRP)具有反应条件温和、体系组成简单、单体适用范围较广的优点。本文主要概述了近年来碘代化合物存在下的可逆-失活自由基聚合,主要包括退化链转移自由基聚合(degenerative chain transfer radical polymerization,DTRP)、反向碘转移聚合(reverse iodine transfer polymerization,RITP)、可逆链转移催化聚合(reversible chain transfer catalyzed polymerization,RTCP)和可逆络合聚合(reversible complexation mediated polymerization,RCMP)。概述了各种聚合方法的基本原理、适用的单体、化合物结构与活性的关系以及一些重要的副反应等。此外,还对利用各种聚合方法进行的大分子设计合成和非均相聚合研究工作做了简要的介绍。     

螺旋链大侧基聚苯乙烯衍生物——手性长程传递和自组装

设计、合成新型光学活性螺旋链聚合物是当今高分子科学领域一个十分活跃的前沿研究课题.光学活性乙烯基三联苯螺旋链聚合物具有良好的物理和化学稳定性,在手性识别、不对称催化等领域具有重要的潜在应用价值.本文将系统介绍不同结构乙烯基三联苯类单体的螺旋选择性自由基聚合、共聚合过程中的手性长程传递规律以及相应两亲性刚柔嵌段共聚物在水气界面处和溶液中的自组装行为,归纳总结迄今已经取得的初步结果,并对今后的发展提出一点拙见.     

自由基水溶液聚合实验的改进

在高分子化学学生实验中,模仿工业生产中自由基水溶液聚合合成高分子量聚丙烯酰胺的过程,即采用氧化还原引发剂、偶氮类引发剂、过氧化物引发剂三者形成复合引发体系,在较高的单体浓度、非恒温、无搅拌的反应条件下,消耗较低的能量,高效率的聚合过程。该实验改进弥补了现有实验教材内容的空白,更有利于加深对课堂知识的理解,同时加强学生环保与节能意识,培养学生理论联系实际的能力和学生全面考虑问题的能力。     

活性自由基聚合中活性种与休眠种的电子效应对平衡的影响

对活性自由基聚合的几种典型反应体系进行了分析,总结了活性种与休眠种的电子效应对平衡体系的影响,对活性自由基聚合反应进行和控制的本质原因进行了阐述。得到结论如下:活性种与休眠种互为依存,共存于平衡体系中,参与反应物质的电子效应对平衡体系稳定性至关重要。只有稳定的平衡体系、以及活性种与休眠种的快速可逆变化才是活性聚合的保障。认识到这些,有助于学生们加深对活性聚合本质的理解,并能够对知识灵活应用。     

碱性X分子筛催化甲苯与甲醇侧链烷基化自由基机理研究

苯乙烯是重要的工业原料,年消耗量约3000万吨。传统工艺中,苯乙烯由乙苯催化脱氢得到。由于传统工艺高能耗,高污染,甲苯与甲醇侧链烷基化合成苯乙烯引起了人们广泛关注,但是目前该路线进入工业化还有很多问题需要解决,甚至催化机理仍不明确。本文对甲苯侧链烷基化机理及提高反应选择性等方面进行了研究。采用离子交换法制备CsX分子筛,在固定床反应器上进行甲苯与氘代甲醇的同位素示踪实验和硝基甲苯的侧链烷基化实验,结合量子计算明确反应机理。采用IGA-002系统测定甲醇在CsX, KX和NaX上的等温吸附线,考察甲醇在分子筛不同笼结构中的吸附情况。将氘代甲苯与甲苯在CsX, KX和活性炭催化下进行氢氘交换实验,检验自由基在不同催化剂上的稳定性。以CO2为载气进行甲苯与甲醇侧链烷基化实验,考察CO2对反应的影响。甲苯与氘代甲醇进行侧链烷基化反应时,大多数氘出现在甲苯上,仅少数氘存在于苯乙烯及乙苯上,表明甲苯氢与甲醇的甲基氘进行了氢氘交换。量子化学计算表明,甲苯与甲醇的氢氘交换沿自由基路径的能垒远小于沿离子路径的。氘代实验和量子计算结果表明,甲苯侧链烷基化过程中存在自由基,但并不能证明侧链烷基化是自由基反应。为了验证甲苯侧链烷基化反应是否为自由基机理,以4-硝基甲苯(NO2-Ph-CH3)代替甲苯与甲醇进行侧链烷基化反应。硝基是强吸电子基团,能稳定苄基负离子,如果甲苯侧链烷基化是离子反应,硝基甲苯侧链烷基化产物收率会升高。另外,硝基又能与活泼自由基生成稳定自由基,若反应为自由基机理,则硝基甲苯不发生侧链烷基化反应。分析结果表明,反应液中不存在侧链烷基化产物,确定了甲苯侧链烷基化反应为自由基机理,而不是离子机理。热力学上甲醇更容易进行生成CO和H2等的副反应,从而减少CH3?与H?碰撞甲醇的几率。甲醇等温吸附线显示甲醇在NaX和KX上的吸附容量相近且远大于CsX上的,表明Cs+阻碍了甲醇进入X分子筛的β-笼。由于甲苯不能进入β-笼, NaX和KX的β-笼内甲醇与甲基自由基接触发生副反应。 CsX催化时Cs+阻碍甲醇进入β-笼而抑制了副反应的发生,提高了甲醇利用率。甲苯与氘代甲苯在CsX, KX和活性炭上进行氢氘交换,反应物用GC-MS分析。结果表明,在CsX上氢氘交换进行得更彻底,在活性炭上几乎没有氢氘交换。 X分子筛活化甲苯为自由基的效果优于活性炭,这可能是推拉效应造成的。当甲苯进入分子筛后, Lewis酸性阳离子与苯环络合并吸引电子,催化剂阴离子骨架与甲苯的甲基作用并供给电子,推电子与吸电子共同作用使甲苯更容易生成苄基自由基,并使其更稳定。 CsX对甲苯的活化作用强于KX,表明CsX的酸碱搭配更有助于甲苯生成自由基。这也是CsX催化甲苯与甲醇侧链烷基化效果优于KX的原因。以CO2替代N2作为载气能显著提高苯乙烯的选择性,这是由于CO2的存在降低了H?和CH3?的浓度,提高了?CH2OH的浓度。?CH2OH与甲苯生成苯乙烯, H?的减少降低了苯乙烯加氢生成乙苯。     

甲基自由基与硅甲基自由基结构与电子性质的比较

采用MP2/6-311+G**理论方法考察了甲基自由基和硅甲基自由基的结构和电子性质。结果表明，甲基自由基上的C和H分别带负电荷和正电荷，而硅甲基自由基上的Si和H分别带正电荷和负电荷。无论是甲基自由基还是硅甲基自由基，锥形结构的中心原子成键轨道的p轨道成分多于平面结构的p轨道成分；平面结构比锥形结构的中心原子更倾向于负电性化。甲基自由基的Laplacian电子密度值的符号为负，而硅甲基自由基的Laplacian电子密度值的符号为正。从而证实了Pauling关于电负性差异导致结构不同的论断。     

乙炔黑/二氧化锰催化剂的制备与分析

通过机械搅拌法制备了乙炔黑/二氧化锰催化剂,并通过XRD、SEM等分析手段对催化剂进行表征分析,结合催化剂对活性艳红X-3B的催化臭氧氧化降解实验探究催化剂的稳定性、重复性以及催化性能。XRD分析表明制备的二氧化锰为ε-MnO_2,结合SEM分析可知乙炔黑嵌入二氧化锰空隙中形成团聚体,BET数据表明催化剂的比表面积为80.828m~2·g~(-1),XPS与红外分析结合催化剂的催化臭氧氧化降解实验得出催化剂具有良好的稳定性与重复性,自由基猝灭实验可知催化剂的加入促进了臭氧氧化过程中·OH和O_2~–·的产生并且也提高了臭氧分子的利用率。     

C_2(a~3П_u)自由基与含硫小分子反应的温度效应

运用脉冲激光光解-激光诱导荧光(PLP-LIF)的方法在298-673 K的温度范围内测量了C2(a3Пu)自由基与含硫小分子(H2S,SO2,CS2)气相反应的双分子反应速率常数.获得的速率常数可以用Arrhenius公式表达如下(单位:cm3·molecule-1·s-1):k(H2S)=(1.61±0.06)×10-12exp[-(180.91±15.73)/T],k(SO2)=(1.26±0.10)×10-15×exp[(2230.68±27.77)/T],k(CS2)=(1.17±0.02)×10-10exp[(253.31±7.69)/T];误差为2σ.由获得的双分子速率常数及所表现的正温度效应,认为C2(a3Пu)与H2S反应遵循抽氢反应机理;C2(a3Пu)与SO2反应是无能垒的过程,反应速率表现出强的负温度依赖关系;根据较大的双分子速率常数及其呈现的负温度效应我们认为,C2(a3Пu)与CS2反应遵循加成反应机理.     

Fabrication and evaluation of molecularly imprinted regenerated cellulose composite membranes via atom transfer radical polymerization

A simple and effective method for surface molecularly imprinted composite membranes （MICMs） for artemisinin （Ars） based on regenerated cellulose membranes was first prepared through surface- initiated atom transfer radical polymerization （ATRP）, and the as-prepared MICMs were then evaluated as adsorbents for selective recognition and separation of Ars molecules. Batch rebinding studies were conducted to determine the specific adsorption equilibrium, kinetics and selective permeation performance. The adsorption capacity of MICMs toward Ars by the Langmuir isotherm model was 2.008 mgg-1, which was nearly 5.0 times higher than non-molecularly imprinted composite membranes （NICMs）. The kinetic property of MICMs was well-fitted by the pseudo-second-order rate equation. The selective permeation experiments were successfully investigated to prove the excellent selective permeation performance for Ars than the competitive analog （artemether）.